AT394435B - Warmwasser-versorgungssystem - Google Patents

Description

AT 394 435 B

Die Erfindung betrifft ein Warmwasser-Versorgungssystem mit einem Pufferspeicher in einer Brauchwasserleitung zur Zapfarmatur für die Stabilisierung der Brauchwassertemperatur an einem Wasserheizer, vorzugsweise einem Kombi-Wasserheizer mit direktem Brauchwasser-Wärmetauscher, an dem eine Kaltwasserleitung und eine Brauchwasser-Vorlaufleitung mit Temperaturfühler angeschlossen sind.

Es ist bekannt, daß man bei der Versorgung z. B. einer Dusche aus einem Gaswarmwasserbereiter, bei dem die dem Brenner zugeführte Gasmenge von der Temperatur des erzeugten Warmwassers abhängig ist, die leichten Pumperscheinungen, d. h. die periodischen Temperaturschwankungen mit sehr kurzer Schwingungsdauer um einen Mittelwert, durch Anordnung eines Pufferbehälters als eine Art Zwischenwasserakkumulator auszugleichen versucht. Dieser klein dimensionierte Pufferbehälter ist lediglich in der Warmwasserzuleitung zur Mischbatterie angeordnet. Bei der Warmwasserentnahme am Verbraucher fließt zunächst zwar ein Teil des im Pufferbehälter gespeicherten Warmwassers aus, es strömt jedoch das in der Wannwasserleitung enthaltene Wasser, das sich im Laufe der Zeit abgekühlt hat, nach und senkt die Temperatur des im Pufferbehälter enthaltenen Wassers zunehmend ab, bis das von der Heizvorrichtung kommende warme Wasser nachströmt. Diese Lösung ist daher nicht zufriedenstellend.

Um am Verbraucher jederzeit warmes Wasser verfügbar zu haben, ist es weiters bekannt, ein Umlaufsystem vorzusehen, das in der Nähe der einzelnen Verbraucher entlanggeführt und in dem ständig warmes Wasser umgewälzt wird. An ein solches Umlaufsystem ist der Verbraucher mit einer Stichleitung angeschlossen. Da unabhängig davon, ob warmes Wasser am Verbraucher entnommen wird oder nicht, ständig warmes Wasser in dem Umlaufsystem zirkuliert, entstehen hohe Wärmeverluste im Umlaufsystem.

Ferner ist es bekannt, elektrisch betriebene Durchlauferhitzer direkt an den Verbrauchern anzubringen. Diese Durchlauferhitzer erfordern eine zusätzliche Leitung zum Verbraucher, wobei wegen der kurzzeitigen hohen Energieinanspruchnahme sehr leistungsfähige Versorgungsnetze nötig sind. Auch sind die Energiekosten bei Erwärmung durch Strom höher als bei Erwärmung durch Öl- oder Gasfeuerung.

Schließlich ist eine Heizvorrichtung mit integriertem Wärmespeicher bekannt, die den Zweck hat, die Strom-aufnahme eines elektrischen Durchlauferhitzers zu verringern.

Hierzu ist im Durchlauferhitzer ein Wärmespeicher angeordnet, der durch einen relativ geringen Strom aufgeheizt wird, wenn kein Wasser entnommen wird. Der Sinn des Wärmespeichers besteht darin, durch Wärmespeicherung auf längere Zeit bei niedriger Stromaufnahme das Stromnetz zu entlasten. Es handelt sich nicht um eine Versorgungsanlage, bei der die Heizvorrichtung entfernt vom Verbraucher angordnet ist, sondern um eine unmittelbar am Verbraucher angeordnete Heizvonichtung mit integriertem Wärmespeicher.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Warmwasser-Versorgungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem unter Vermeidung der aufgezeigten Mängel und Nachteile des Standes der Technik eine Entnahme von Brauchwasser mit gleichmäßiger Temperatur von Zapfbeginn an möglich ist

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch möglich, daß in an sich bekannter Weise im Pufferspeicher eine Membran angeordnet ist, welche den Speicher in zwei getrennte Speicherbereiche unterteilt wobei der erste Speicherbereich, der Warmwasserbereich, einen Anschluß für die Brauchwasser-Vorlaufleitung und einen Anschluß für die Brauchwasserleitung zur Zapfarmatur aufweist Der zweite Speicherbereich, der Kaltwasserbereich, ist mit einem Anschluß an die Kaltwasserleitung ausgestattet und die Membran ist durch eine im Warmwasserbereich angeordnete Druckfeder in den Kaltwasserbereich als Verdrängungskörper einpreßbar.

Der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt der Gedanke zugrunde, die überschüssige Nachwärme im Wärmetauscher beim Zapfende zwischenzuspeichem, um sie beim Zapfbeginn zur Reduzierung der Aufheizzeit zur Verfügung zu haben. Durch die Konstruktion des Pufferspeichers entsteht bei Zapfbeginn ein Differenzdruck zwischen den zwei Speicherbereichen und die Membran wird gegen die Federkraft aus der Ruhestellung bewegt. Kaltes Wasser strömt in den Kaltwasserbereich, das Warm wasser im Warmwasserbereich wird verdrängt und fließt durch die Brauchwasserleitung ab. Durch den Brauchwasser-Wärmetauscher strömt eine reduzierte Wassermenge, sodaß sich der Wärmetauscher schneller aufheizen kann.

Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform ist der Anschluß für die Brauchwasser-Vorlaufleitung ungefähr in der Mitte des Pufferspeichers, also in einem Bereich des Warmwasserbereiches, der dem Kaltwasserbereich zugewandt ist, angeordnet und der Anschluß für die Brauchwasserleitung befindet sich in einem, vom Kaltwasserbereich abgewandten Bereich.

Durch diese Konstruktion strömt das vom Wärmetauscher kommende wärmere Wasser in den der Kaltwas-serseite zugewandten Bereich ein und gewährleistet eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Warm wasserbereich.

Der Warmwasserbereich weist eine Wärmeisolierung auf, die eine Abkühlung des Speicherwassers von weniger als 0,8 K/h gewährleistet.

Hiedurch wird eine Abkühlung des Speicherbereiches verhindert, so daß in der Praxis immer Warmstartbedingungen gegeben sind.

Gegebenenfalls kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung im Warmwasserbereich in an sich bekannter Weise ein Elektro-Heizstab geringer Leistung mit Thermostatschaltung angeordnet sein oder ein anderes Heizsystem.

Vorteilhafterweise können die Pufferspeicher in der Nähe einer Zapfarmatur, beispielsweise, wie an sich bekannt, unterhalb eines Waschtisches od. dgl., angeordnet sein. -2-

Claims (3)

1. AT 394 435 B Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung an einem Kombi-Wasserheizer mit direktem Wärmetauscher. Der in der Figur teilweise dargestellte Kombi-Wasserheizer weist einen von einem Brenner beheizten Lamellenblock-Wärmetauscher (1) auf, in dem sowohl ein Brauchwasser-Wärmetauscher (2) als auch ein Heizwasser-Wärmetauscher (3) integriert sind. An den Heizwasser-Wärmetauscher (3) ist eine mit einer Umwälzpumpe (4) versehene Heizwasser-Rücklaufleitung (5) und eine Heizwasser-Vorlaufleitung (6), an den Brauchwasser-Wärmetauscher (2) ist eine Kaltwasserleitung (7) und eine Brauchwasser-Vorlaufleitung (8) angeschlossen. Die Brauchwasser-Vorlaufleitung ist mit einem Temperaturfühler (9) für die Brauchwasser-Temperaturregelung (10) ausgestattet. Weiters ist die Brauchwasserleitung (8) an einen Pufferspeicher (11) angeschlossen. Von diesem Pufferspeicher (11) führt eine Brauchwasserleitung (12) zum Verbraucher mit einer Zapfarmatur. Der Pufferspeicher (11), der in dieser Ausführung stehend dargestellt ist, weist eine Wärmeisolierung (13) auf, die eine Abkühlung des gespeicherten Brauchwassers von weniger als 0,8 K/h gewährleistet. Im Innern des Pufferspeichers (11) ist ungefähr in der Mitte der Speicherhöhe eine Membran (14) befestigt, welche den Pufferspeicher (11) in zwei Speicherbereiche unterteilt, nämlich in einen ersten, oben angeordneten Warmwasserbereich (15) und in einen zweiten, unten angeordneten Kaltwasserbeieich (16). Der Kaltwasserbereich (16) des Pufferspeichers (11) ist über eine Anschlußleitung (17) mit der Kaltwasserleitung (7) verbunden. Durch eine im Warmwasserbereich (15) des Pufferspeichers (11) angeordnete Druckfeder (18) wird die Membran (14) nach unten gedrückt und wirkt so als Verdiängungskörper für das im Kaltwasserbeieich (16) befindliche Wasser. Vorzugsweise befindet sich der Anschluß für die Brauchwasser-Vorlaufleitung (8) in der Höhe der Membran (14) im unteren Teil des Warmwasserbereiches (15) des Pufferspeichers (11), wogegen der Anschluß für die Brauchwasserleitung (12) sich im oberen Teil dieses Warmwasserbereiches (15) befindet. Durch diese Anschlußanordnung strömt das vom Wärmetauscher (2) kommende wärmere Vorlaufwasser auf der dem Kaltwasserbereich zugewandten Seite ein und gewährleistet eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Warmwasserbereich (15). Die Konstruktion mit stehendem Pufferspeicher ist lediglich eine mögliche Einbauform für den Speicher. Bei anderen Einbauarten ist jedoch darauf zu achten, daß das wärmere Vorlaufwasser zuerst die dem Kaltwasserbeieich zugewandte Seite des Speichers durchströmt. Falls erforderlich, kann im Warmwasserbereich (15) des Speichers (11) ein Elektro-Heizstab oder -band üblicher Bauweise mit geringer Leistung, ausgestattet mit einer Thermostatschaltung, angeoidnet werden, um die Speicherverluste auszugleichen. Das beschriebene Warmwasser-Versorgungssystem eignet sich natürlich auch für mehrere an der Brauchwasserleitung angeschlossene Verbraucher. Hiebei kann es zweckmäßig sein, den Pufferspeicher in der Nähe der jeweiligen Zapfarmatur anzuordnen. Das erfindungsgemäße Warmwasser-Versorgungssystem funktioniert wie folgt; Mit dem Zapfbeginn durch Öffnen einer Zapfarmatur entsteht durch das einströmende Kaltwasser in dem Kaltwasseibereich (16) des Pufferspeichers (11) ein Differenzdruck zwischen den zwei Speicherbereichen und die Membran (14) wird gegen die Federkraft aus der Ruhestellung in den Warmwasserbereich (15) gepreßt Das in den Kaltwasserbeieich (15) einströmende Wasser verdrängt das im Warmwasserbereich (15) befindliche Warmwasser, welches über die Brauchwasserleitung (12) zur Zapfarmatur abfließt Durch den Brauchwasser-Wärmetauscher (2) fließt eine reduzierte Wassermenge, wodurch sich der Wärmetauscher (2) schneller aufheizen kann. Mit dem Schließen der Zapfarmatur wird durch die Feder (18) die Membran (14) wieder zurückgedrückt Das kalte Wasser wird aus dem Kaltwasserbereich verdrängt, strömt zum Wärmetauscher (2), führt dort die überschüssige Nachwärme ab und wird als erwärmtes Wasser im Warmwasserbereich (15) des Pufferspeichers (11) gespeichert. Durch dieses Warmwasser-Versorgungssystem wird erreicht daß ab Zapfbeginn immer sofort warmes Wasser mit ausreichender Temperatur zur Verfügung steht Im Durchlaufbetrieb werden die periodischen Temperaturschwankungen mit sehr kurzer Schwingungsdauer um einen Mittelwert zufriedenstellend ausgeglichen. Weiters werden durch diese Anordnung bei einer Brauchwasserzapfung aus dem Heizbetrieb Temperaturspitzen vermieden. Während des Sommerbetriebes ist durch den Pufferspeicher ein besserer Nutzungsgrad gegeben. PATENTANSPRÜCHE 1. Warmwasser-Versorgungssystem mit einem Pufferspeicher in einer Brauchwasserleitung zur Zapfarmatur für die Stabilisierung der Brauchwassertemperatur an einem Wasserheizer, vorzugsweise einem Kombi-Wasserheizer mit direktem Brauchwasser-Wärmetauscher, an dem eine Kaltwasserleitung und eine Brauchwasser-Vorlaufleitung -3- AT 394 435 B mit Temperaturfühler angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise in dem Pufferspeicher (11) eine Membran (14) angeordnet ist, welche den Speicher in zwei getrennte Speicherbereiche unterteilt, daß der erste Speicherbereich, der Warmwasserbereich (15), einen Anschluß für die Brauchwasser-Vorlaufleitung (9) und einen Anschluß für die Brauchwasserleitung (12) zur Zapfarmatur aufweist, daß der zweite Speicherbereich, der Kaltwasserbereich (16), mit einer Anschlußleitung (17) an die Kaltwasserleitung (7) ansgestattet ist und daß die Membran (14) durch eine im W arm wasserbereich (15) angeordnete Druckfeder (18) in den Kaltwasserbereich (16) als Verdrängungskörper einpreßbar ist.
2. 2. Versorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß für die Brauchwasser-Vorlaufleitung (9) ungefähr in der Mitte des Pufferspeichers (11), also in einem Bereich des Warmwasserbereiches (15), der dem Kaltwasserbereich (16) zugewandt ist, angeordnet ist und daß der Anschluß für die Brauchwasserleitung (12) sich in einem vom Kaltwasserbereich (16) abgewandten Bereich befindet
3. 3. Versorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Warmwasserbereich (15) in an sich bekannterWeise ein Elektro-Heizstab oder -band geringer Leistung mit Thermostatschaltung angeordnet ist Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-